Exposicion De Pavimentos 111.pptx

UNIVERSIDAD SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Suelo de fundación y subrasante ASIGNATURA: PAVIMENTOS .

ING: REVILLA CANCAN WALTER. CICLO: VIII

18-09-18

INTEGRANTES: CANTARO GARCIA DAYSI. SIGUEÑAS SALAS LIZZETH. TRINIDAD FABIAN CRISTIAM.

HUARAZ

SUELO DE FUNDACION Es la capa del suelo bajo la estructura del pavimento, preparada y compactada como fundación para el pavimento. Se trata del terreno natural o la última capa del relleno de la plataforma sobre la que se asienta el pavimento.

El SUELO COMO ELEMENTO PORTANTE DE LAS FUNDACIONES Como en todos los materiales, la deformación depende de la tensión y de las propiedades del terreno. Estas deformaciones y su suma producen asientos de las superficies de contacto entre la cimentación y el terreno. Estas propiedades varían con el tiempo y dependen en cierto modo de factores como: la variación del volumen de huecos como consecuencia de la compactación del terreno, del desplazamiento de las partículas, o su deformación.

CLASIFICACION DE LAS FUNDACIONES. Las distintas o diferentes tipos de fundaciones se clasifican desde el punto de vista constructivo en dos tipos, de las siguientes formas:

1. FUNDACIONES SUPERFICIALES

ZAPATAS  Zapata aisladas.  Zapatas a tirantadas.  Zapatas y vigas de fundación.  Zapatas y corridas.

LOSAS  Losas de espesor constante.  Losas con capiteles.  Losas nervadas.  Losas flotantes.

Zapatas aisladas

Zapatas atirantadas

Zapatas corridas

Losas de espesor constante

Losas nervadas

Losas flotante

Losas capiteles

Las Losas con Capitel son un tipo de cimentaciones por losa. En los casos en que, por diseño, es conveniente aligerar la sección constante de la losa que pueda resultar muy gruesa, se emplea la losa con capitel.

2. FUNDACIONES INDIRECTAS O PROFUNDAS  PILOTES:- Pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se

hinca en el terreno.  PILOTAJES:- Un pilotaje es una cimentación constituida por una zapata.  PILOTES PREFABRICADOS:- Estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo

martillo.  PILOTES MOLDEADO :- Estos se realizan en perforaciones practicadas.  ENCEPADOS:- Los encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que

trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes.

CLASIFICACION DE SUELOS

La clasificación se suele basar en la morfología y la composición del mismo.

Teniendo en cuenta que en la naturaleza existe una gran variedad de suelos, la ingeniería de suelos ha desarrollado algunos métodos de clasificación de los mismos. Cada uno de estos métodos tiene prácticamente, su campo de aplicación según la necesidad y uso que los haya fundamentado (obras viales y para cimentaciones de edificaciones).

Los materiales que están presentes en los suelos naturales se clasifican en cuatro tipos: arenas y grava, limos, arcillas y materia orgánica. Las arenas y grava son materiales granulares no plásticos.

Los limos son materiales intermedios en el tamaño de sus partículas.

La materia orgánica consta principalmente de desechos vegetales.

Las arcillas, se componen de partículas mucho más pequeñas, exhiben propiedades de plasticidad.

PROPIEDADES DEL SUELO

Propiedades Físicas:

Las propiedades físicas de la partícula de suelo son las siguientes: peso específico, tamaño, forma, características mineralógicas y rugosidad. Los suelos están constituidos por partículas de diversos tamaños. Hay determinados tipos de suelos fácilmente reconocibles a simple vista: (por ejemplo: gravas y arenas). En general éstos se presentan mezclados entre sí en diferentes proporciones y granulometrías.

Propiedades Hidráulicas: Todos los suelos en razón de estar compuestos de partículas de diversas granulometrías. Los suelos de tipo cohesivos pueden cambiar algunas de sus propiedades (por ejemplo la plasticidad), con el solo hecho de variar su contenido de humedad. Otra de las propiedades que se distinguen en los suelos con relación a su contenido de agua, es la permeabilidad

Propiedades Mecánicas: Tienen que ver con: la resistencia a la compresión; la resistencia al corte y a las deformaciones plásticas y a la relación tensión – deformación. Color: Generalmente el reconocimiento se realiza a partir de sus

características granulométricas y no por su color. El color adquiere importancia cuando la granulometría no permite a simple vista saber qué tipo de suelo se está analizando. Resistencia de los suelos a la presión:

La resistencia de los suelos a la deformación depende, sobre todo, de su resistencia a la fuerza cortante. Esta resistencia equivale, a su vez, a la suma de dos componentes: fricción y cohesión.

SISTEMA UNIFICACIÓN DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (S.U.C.S). El sistema unificado de clasificación de suelos deriva de un sistema desarrollado por Arthur Casagrande para agrupar e identificar en forma más rápida en obras militares durante la guerra. Este sistema divide a los suelos en dos grande grupos, uno de granos gruesos y otro de granos finos. Suelos con grano grueso

Suelos con grano fino

Suelos orgánicos

ENSAYOS DE LOS SUELOS:

1. EXPLORACION Y PERFIL ESTRATIGRÁFICO:

Nos permite obtener un perfil estratigráfico indicando la profundidad y las características del suelo por estratos, usando una inspección organoléptica del terreno de fundación.

2. DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: Determinar el contenido de agua en el suelo.

3. DETERMINACION DE LA DENSIDAD IN SITU DEL SUELO: Determinar la densidad in situ del terreno de fundación. Determinar el contenido de humedad natural del suelo.

4. DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBER:

Determinar el límite líquido del suelo. Determinar el límite plástico del suelo. Determinar el índice plástico del suelo.

5. GRANULOMETRIA DEL SUELO:

Determinar la distribución del tamaño de partículas del suelo. Trazar la curva granulométrica. Clasificar el suelo por el método SUCS y AASHTO.

6. ENSAYO DE COMPACTACION “PROCTOR MODIFICADO”:

Determinar el óptimo contenido de humedad con el que el suelo logra su máxima densidad seca. Determinar el grado de compactación del suelo.

COMPACTACION Y CBR

Al compactar un suelo se persigue lo siguiente: • disminuir futuros asentamientos • aumentar la resistencia al corte • disminuir la permeabilidad

ENSAYO DE COMPACTACION

El propósito de un ensayo de compactación en laboratorio es determinar la curva de compactación para una determinada energía de compactación.

Procedimiento (Proctor Modificado) 7 kg (peso nominal) de suelo secado al aire, desmenuzado para que pase a través del tamiz # 4; luego debe ser mezclado con la cantidad de agua necesaria para alcanzar el contenido de humedad

Pesar el molde de compactación, sin incluir la base ni el collar.

Medir las dimensiones internas del molde de compactación para determinar su volumen.

Compactar el suelo en 5 capas aplicando 56 golpes sobre cada una (para molde grande); se debe procurar que la última capa quede por sobre la altura del molde de compactación Retirar cuidadosamente el collar de compactación, evitar girar el collar; en caso que se encuentre muy apretado, retirar con espátula

Pesar el molde con el suelo compactado y enrasado.

Extraer el suelo del molde y tomar una muestra representativa para determinar el contenido de humedad.

Desmenuzar el suelo compactado y mezclarlo con suelo aún no utilizado; agregar un 2% de agua (en relación a los 7 kg) y repetir los pasos 4 a 8; realizar la cantidad de ensayos que el instructor indique

Volver posteriormente al laboratorio para obtener los pesos secos de las muestras de humedad.

ENSAYO DE LA RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA (CBR)

• Preparar una muestra de suelo de grano fino (en cantidad suficiente para hacer 6 probetas) menor que el tamiz # 4, al contenido de humedad óptima del suelo determinado con el ensayo de Proctor Modificado. • Antes de compactar el suelo en los moldes, tomar una muestra representativa para determinar su contenido de humedad (por lo menos 100 g si el suelo es de grano fino). • Pesar los moldes sin su base ni el collar. • Para cada molde ajustar el molde a la base, insertar el disco espaciador en el molde y cubrirlo con un disco de papel filtro.

• Fabricar 6 probetas de 5 capas cada una: 2 de 12 golpes por capa, 2 de 26 golpes por capa y 2 de 56 golpes por capa; dejar saturando una muestra de 12, de 26 y de 56 golpes por capa. • Para cada molde retirar la base, el collar y el disco espaciador, pesar el molde con el suelo compactado y determinara el peso unitario total del suelo. • Colocar un disco de papel filtro sobre la base, invertir la muestra y asegurar el molde a la base de forma que el suelo quede en contacto con el papel filtro. • Colocar suficientes pesas ranuradas (no menos de 4.5 kg) sobre la muestra de suelo para simular la presión de sobrecarga requerida. • Colocar la muestra en la máquina de compresión y sentar el pistón sobre la superficie de suelo utilizando una carga inicial no mayor de 4.5 kg.

• Sumergir el molde y las pesas en un recipiente de agua • Al final de las 96 horas de inmersión, sacar la muestra y dejarla drenar por espacio de • 15 min; secar completamente la superficie superior de la muestra con toallas de papel. • Pesar la muestra sumergida incluyendo el molde. • Realizar los pasos 8 al 10 para cada muestra. • Tomar muestras para contenido de humedad de las muestras saturadas de la siguiente.

JUNTAS LONGITUDINALES

Se instalan para controlar el agrietamiento longitudinal, espaciándose a intervalos de 2,5 a 4,0 m, coincidiendo generalmente con las líneas divisorias de trochas de tránsito. No es aconsejable superar el intervalo de 4,0 m a menos que la experiencia local indique que el pavimento con esas condiciones ha observado comportamiento satisfactorio.

JUNTAS TRANSVERSALES

JUNTAS DE EXPANSIÓN

Estas juntas denominadas de contracción, controlan el agrietamiento transversal al disminuir: las tensiones de tracción que se originan cuando la losa se contrae Las tensiones que causa el alabeo producido por diferenciales de temperatura y de contenido de humedad en el espesor de la losa.

Su objeto es disminuir las tensiones de compresión, proveyendo un espacio entre losas, que permita el movimiento del pavimento cuando se expande. Cuando las juntas de contracción están adecuadamente separadas, depende, en gran medida de la temperatura ambiente predominante durante la construcción

TRAMOS DE DISEÑO

Para Diseño de Pavimentos, se requiere: Conocer las propiedades de los suelos que servirán como suelos de fundación y sub rasante, pudiendo ser naturales o artificiales (corte o relleno).

PASOS PARA ESTABLECER EL VALOR DE RESISTENCIA REPRESENTATIVO DEL TRAMO HOMOGÉNEO • Investigar suelo de fundación. • Ensayos de campo y laboratorio. • Determinación de MR (Modulo Resilente) directa o indirectamente. • Establecimiento de tramos homogéneos. • Cálculo del MR, considerando la estratigrafía, rellenos y mejoramientos. • Considerar efecto ambiental.

PROPIEDADES DEL MATERIAL DE INTERÉS EN EL PAVIMENTO DE DISEÑO: Propiedades físicas: Densidad Límites de consistencia Granulometría Contenido de agua Propiedades de Rigidez: Módulo de elasticidad Módulo Resilente Coeficiente de Balasto CBR Propiedades hidráulicas y térmicas: Coeficiente de expansión térmica. Permeabilidad Coeficientes de drenaje Coeficiente de compresibilidad

MEJORAMIENTO DE SUELOS

• Suelos Orgánicos • Turba • Suelos Blandos • Suelos Inadecuados

En este acápite se analiza y desarrolla de manera conceptual y práctica las necesidades de mejoramiento de materiales a lo largo del tramo en estudio. Para este fin es necesario, teniendo en cuenta que normalmente se especifica efectuar mejoramiento en suelos orgánicos, suelos blandos e inadecuados

CONCLUSIONES

• Los resultados que se obtiene del estudio del suelo y la subrasante nos permiten diseñar un pavimento más resistente para un largo periodo de tiempo

• La respuesta de la subrasante ante las cargas del tránsito depende de los tipos de suelo que la constituyen y de la densidad y la humedad de ellos, tanto durante la construcción como durante el servicio.